淺析高壓連接器的電鍍系統(tǒng)概念

端子的鍍層有很多選擇，通常分為四類(lèi)：貴金屬、惰性金屬、合金和分散體。前三個(gè)類(lèi)別已經(jīng)確立并被使用，而分散性剛剛開(kāi)始出現(xiàn)，以應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電和類(lèi)似應(yīng)用中對(duì)高功率連接的需求。我們先簡(jiǎn)要回顧了基本的電鍍系統(tǒng)概念，然后介紹了貴金屬、惰性金屬和合金的性能，最后簡(jiǎn)要介紹了分散體的潛在優(yōu)勢(shì)。

鍍層系統(tǒng)通常是多層結(jié)構(gòu)，其中頂層可以是相對(duì)薄的鍍層。像錫這樣的惰性金屬表面經(jīng)常出現(xiàn)在消費(fèi)品中。工業(yè)、軍事、醫(yī)療和其他高性能應(yīng)用通常轉(zhuǎn)向貴金屬。貴金屬常被用作合金。例如，純金對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)過(guò)于柔軟，而與鈷、鎳或鐵合金化的金被稱為“硬金”，用于提供更高的耐用性（圖1）。其它貴金屬如銀也可用作合金以提高硬度。

圖1 電鍍系統(tǒng)由多層不同材料組成

貴金屬

即使在低電壓下，金也具有很強(qiáng)的導(dǎo)電性。與其他選項(xiàng)相比，它具有優(yōu)異的抗氧化性和耐腐蝕性。它非常適合在高濕度或頻繁熱循環(huán)的環(huán)境中使用。

銀在高功率應(yīng)用中表現(xiàn)良好。與黃金相比，它的成本更低，是更大、高電流觸點(diǎn)的好選擇。

鈀具有很高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，并且耐腐蝕。它比金或銀更硬，是要求更耐用的應(yīng)用的好選擇。

銠比鈀硬，而且耐腐蝕和酸。它非常適合需要良好耐磨性和高硬度的應(yīng)用。

惰性金屬

錫是無(wú)毒的，因此適用于一些醫(yī)療應(yīng)用。這是一種低成本且適用于需要少量交配周期的應(yīng)用。

鎳非常堅(jiān)硬、耐用、耐腐蝕。其耐用性和高導(dǎo)電性的結(jié)合使其適用于高用途應(yīng)用。

銅是導(dǎo)電率最高的金屬之一，但它需要一層保護(hù)層來(lái)防止腐蝕。它經(jīng)常被用作后續(xù)金屬電鍍的基礎(chǔ)。

金屬合金

白青銅是一種由銅、錫和鋅組成的非磁性合金，比鎳更具導(dǎo)電性。它非常適合許多醫(yī)療和射頻連接器。

鈀鎳合金耐腐蝕，接觸電阻低。它具有良好的可焊性，可以處理大量的配合循環(huán)。鈀鎳鍍層經(jīng)常閃金。

化學(xué)鍍鎳可以應(yīng)用于導(dǎo)電和非導(dǎo)電表面。化學(xué)鍍鎳層含有高達(dá)14%的磷。磷含量越高，耐腐蝕性越強(qiáng)，但硬度降低。

鎳磷合金具有很高的耐磨性和耐腐蝕性。它們具有良好的可焊性，但具有比其他合金更低的導(dǎo)電性。

銀石墨分散體

銀石墨分散體已被開(kāi)發(fā)用于電動(dòng)汽車(chē)充電器等高功率應(yīng)用中的觸點(diǎn)。它結(jié)合了細(xì)銀和硬質(zhì)銀的特性。精細(xì)的銀基體提供了高導(dǎo)電性，石墨增加了耐磨性并支持高循環(huán)壽命。石墨顆粒的均勻和隨機(jī)分散是高耐久性的關(guān)鍵之一（圖2）。

圖2 接觸表面的X射線光譜掃描顯示石墨在表面上的均勻分布（圖像：Umicore）

總結(jié)

廣泛的電鍍選項(xiàng)可供選擇，可支持不同級(jí)別的導(dǎo)電性、環(huán)境堅(jiān)固性、耐用性和其他應(yīng)用需求。隨著石墨分散鍍材料的發(fā)展，貴金屬、惰性金屬和各種合金之間的傳統(tǒng)選擇正在擴(kuò)展。

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編輯：黃飛